ليس وهما ، قطار سانتا كلوز يتقاضى قوة صاروخ Satur V التابعة لناسا لرحلة ما بين عيد الميلاد

يحتاج سانتا كلوز إلى صاروخ ليطير القطار المنزلق. (الصورة: قفص الاتهام. بيكساباي)

جاكرتا نحو عيد الميلاد ، عادة ما يكون سانتا كلوز أو سانتا كلوز موضوعا مثيرا للاهتمام للمحادثة. على متن قطار طائر يصطاد الغزلان ، يزور رمز عيد الميلاد هذا المنازل لتقديم الهدايا للأطفال.

لكن لتحقيق طائرة ، الأمر في الواقع ليس بهذه البساطة. يقول الفيزيائيون إن انزلاقات سانتا كلوز لديها القدرة على الطيران إذا كان لديها بعض التعديلات الرئيسية ، بما في ذلك زوج من الأجنحة المشابهة للطائرات التجارية.

وفقا لحساباتهم ، تتطلب الطائرات الشراعية سانتا كلاوسيان محركات ذات دفع مكافئ لتلك التي ينتجها صاروخ Saturn V التابع لناسا أو 150 طائرة بوينج 747-400.

يجب أن يتحرك هذا القطار أيضا بسرعة 12.300 ميل في الساعة (5500 متر في الثانية) حوالي 10 أضعاف سرعة الصوت لإنتاج رفع كاف.

كتب الدراسة طلاب الفيزياء في جامعة ليستر ، مستوحاة من مشهد في فيلم Elf لعام 2003 ، حيث كان على سانتا كلوز الاعتماد على محركات نفاثة لقيادة طائراته الشراعية.

نشرت الدراسة في مجلة الموضوعات الخاصة بالفيزياء ، وهي مجلة خاصة لطلاب ليستر لعرض أعمالهم.

"لقد خلصنا إلى أن المحرك النفاث لسانتا كلوز يجب أن يكون قويا جدا ونتيجة لذلك يجب أن يتمكن هو والتوجوان من الوصول إلى التكنولوجيا المتقدمة" ، قال Ryan55 ، المؤلف المشارك للورقة في ليستر ، كما نقلت عنه صحيفة ديلي ميل أونلاين.

وكتب: "دعونا بالتأكيد نصل إلى نوع جديد من تكنولوجيا المحركات النفاثة التي يمكن أن تحل محل تأثيرات روح عيد الميلاد".

يرغب الطلاب في إنشاء نموذج بسيط يطبق بعض المفاهيم الفيزيائية الأساسية على مشكلة الاحتفاظ بالقطارات من أجل الاستمرار في الطيران.

يأخذ هذا الحساب في الاعتبار فقط كتل القطار وكتلة الجوائز ، ولكن ليس كتل تسعة غزلان وسانتا ، والتي يمكن "تحسينها".

افترضوا أن سانتا كان لديه طائرة شراعية تابعة للبحرية البريطانية من القرن 19 تزن 635 كجم ، معدلة بزوج من الأجنحة من طائرة بوينج 747 متصلة بكلا الجانبين.

قام الطلاب بحساب الدفع الذي تحتاجه الطائرات الشراعية سانتا كلوز لمواصلة الطيران خلال زيارته الطموحة عشية عيد الميلاد ، وكذلك مدى قوة المحرك النفاث.

للحفاظ على الطائرات الشراعية في سانتا كلوز تحلق بشكل مسطح ، يجب موازنة وزن الطائرات الشراعية مع الرفع ، عندما يتدفق الهواء فوق الأجنحة عند ضغوط أقل من الهواء المتدفق تحتها.

من خلال وزن جميع الهدايا للأطفال "الطيبين" في العالم ، فإنهم يحسبون أن الطائرات الشراعية يجب أن تتحرك بسرعة 12.300 ميل في الساعة لإنتاج ما يكفي من الرفع.

يحتاج المحرك الذي يقود القطار بهذه السرعة إلى توفير قوة دفع كافية ليس فقط للاحتفاظ بهذه السرعة ، ولكن أيضا لموازنة تأثيرات سحب الهواء ، والتي ستكون أكبر عند السرعة العالية.

وهم يعلمون أن هذا سيتطلب قوة دفع تبلغ 38 مليون نيوتن تقريبا أي ما يعادل 150 محركا من طراز بوينج 747-400 أو صاروخ ساتورن الخامس المستخدم في بعثات أبولو خلال 1960s و 1970s.

في حين أن هذه واحدة من الأوراق البحثية الأخف ، إلا أنها تقدم شكلا مفيدا من الأدلة للآباء لتقديمها لأطفالهم الذين لا يصدقون ذلك.

هذا يشير إلى أن قطارات سانتا كلوز يمكن أن توجد نظريا ويمكن أن تطير ، مع بعض التحسينات التكنولوجية الحديثة.

وكان الطلاب في ليستر قد اقترحوا في وقت سابق العديد من النظريات لشرح إنجازات سانتا الحيوية، بما في ذلك حساب السرعة اللازمة لتسليم جميع الجوائز في ليلة واحدة.

تسمح مجلة الموضوعات الخاصة للفيزياء الجامعية لطلاب الفيزياء الجامعيين بالتعرف على عمليات مراجعة الأقران من خلال كتابة ومراجعة الأوراق من خلال تطبيق المفهوم النظري على الأفكار الخفيفة.

"إن العملية التي مر بها الطلاب تحاكي الأبحاث التي أجراها فيزيائيون حقيقيون يعملون على مواضيع مثيرة للاهتمام من الثقوب السوداء إلى علاج السرطان" ، قال البروفيسور ميرفين روي ، مدير التعليم في كلية ليستر للفيزياء وعلم الفلك.

وقال روي: "علينا التحقيق في المشكلات الجديدة والتعامل مع الحلول بطريقة إبداعية ، وعلينا أن ننقل نتائجنا بوضوح ، ويتم فحص هذه النتائج من قبل زملائنا العلماء كجزء من عملية مراجعة الأقران".